Что будет если вокруг дросселя намотать обмотку

Что будет если вокруг дросселя намотать обмотку

genao
Красивая гипотеза. Но.
Да, дроссель был с зазором. Сердечник Ш-образный, без зазора. Пилить ничего не стал, а просто подложил прокладки между половинками сердечника. Поэтому зазоры были на всех трех стыках — и на внутреннем, и на наружных. Прокладки были изготовлены из тонкого стеклотекстолита. И во всех экспериментах, с разными обмотками, прокладки были одни и те же. Поэтому толщина зазора была одинаковая и при намотке фольгой, и при намотке обычным проводом.

По поводу насыщения.
Дело в том, что на насыщение я мог грешить только после первого включения, когда взорвался транзистор. (кстати, взорвался он при полностью отключенной нагрузке, что для меня оказалось вначале большой неожиданностью. А потом, когда оказалось, что индуктивностью в дросселе и не пахло, стало ясно, что транзистор убился при тщетной попытке первым же импульсом зарядить большой электролит, который после дросселя)

Так вот, когда после замены транзистора я принял все меры безопасности, и осциллографом исследовал форму тока дросселя, то при этом и ток дросселя был значительно ограничен, и напряжение на входе было снижено в несколько раз. Поэтому о насыщении можно было и не мечтать. Кстати, когда я мотал обмотку проводом, то количество витков было точно такое же, как и при намотке фольгой.

В общем, что я только не делал с тем дросселем, пытаясь обнаружить в нем хоть какую-нибудь индуктивность! Делал и такое: вынимал из каркаса обе половинки сердечника, и включал питание. Осциллограф сажал и параллельно обмотке, и на токовый шунт. При включенном питании вставлял половинки сердечника в каркас, чтобы хоть так увидеть какое-то изменение. И зазор пробовал убирать полностью. Ничего.

Пробовал смоделировать поведение дросселя, если у него межвитковое замыкание. Для этого, когда уже дроссель был перемотан проводом, и вел себя в схеме нормально, я поверх его обмотки делал короткозамкнутый виток из толстого медного провода. Конечно, индуктивность резко падала. Резко, но далеко не до нуля! И понятно, ведь магнитное сцепление потоков всей обмотки с потоком одного короткозамкнутого витка было далеко не 100%, и индуктивность рассеяния давала о себе знать.

В общем, пока это писал, в голову лезли разные мысли и идеи. Конечно, неплохо бы сейчас, с этим уровнем опыта, и с этими возможностями, снова вернуться к тем экспериментам. Но на данный момент у меня основная гипотеза — это особенности намотки фольгой. Особенности формы проводника.
Например, если мы на плате разводим аналоговые цепи, с малыми сигналами, то огромное значение имеет топология разводки земли. Для непосвященного в упор непонятно, почему через всю плату идут параллельно две отдельные дорожки, которые все равно начинаются из одной точки, да и заканчиваться могут совсем рядом друг с другом. А почему бы их не объединить, и провести одну, широкую? А то и вообще, пустить эти цепи по сплошной металлизации? Но, если так сделать, то вся точность полетит к чертям, потому что направление токов будет непредсказуемое, и по пути они нахватаются наводок, превышающих полезный сигнал на порядок.

Так вот, я допускаю, что и по широкой фольге могут протекать токи в каких-то нехороших направлениях. А что еще остается думать?

Кроме того, возникает такой вопрос (чисто теоретический): а что будет происходить с индуктивностью, да и с остальными параметрами дросселя, при увеличении ширины фольги? То есть, представим некий сердечник, у которого длина каркаса большая. Например, для круглого счета, она равна метру. А диаметр каркаса остается небольшим, обычным. Например, диаметр равен 10мм. И на такой сердечник мы наматываем обмотку из фольги, количество витков каждый раз одинаковое. Например, 20 витков. Но ширина фольги каждый раз берется шире предыдущей.

Другими словами, как поведет себя обмотка из фольги, когда она в конце концов выродится в подобие длинной трубы, когда ширина обмотки станет намного большей, чем ее диаметр? Ведь путей для токов будет множество. Будто едешь на джипе по ровной степи, и тебе глубоко чихать не только на двойную сплошную, но и на все разметки в целом.
И как в такой воображаемой трубе-обмотке будет протекать ток, в случае, когда выводы припаяны к фольге к углам одного края обмотки, или по диагонали, к противоположным углам?

Что будет если вокруг дросселя намотать обмотку

Поведение: тормозит изменение тока в любую сторону, увеличивает напряжение в несколько раз (вплоть до десятков) на короткое время. Примеры назначения: увеличить напряжение с 12В до киловольт в момент пуска ДВС или поджига люминесцентных ламп. Дополнительные назначения, исходя из поведения: сглаживать пульсации, преобразовывать импульсное высоковольтное напряжение в сглаженное низковольтное и т.д.

ЭДС самоиндукции на катушке не существует без изменения тока: L = dI/dt. ЭДС самоиндукции имеет знак, обратный источнику питания: E = -L∙dI/dt = -(dI/dt) 2 . Если ток изменяется быстро, E приобретает номинал напряжения выше напряжения на момент начала изменения тока (например, включение/выключение источника питания). L — индуктивность, коэффициент самоиндукции, коэффициент пропорциональности.

В случае с постоянным напряжением ситуация примерно следующая. Включается источник 10В с нагрузкой 1Ом, но между ними притаилась индуктивность. Индуктивность ударяет по току 10А и полностью блокирует, т.к. ее ЭДС становится равной источнику, и она направлена против источника. Блокировка тока приводит к его исчезновению (в источнике питания еще и диод стоит), ЭДС пропадает — ток снова ринулся к нагрузке с прежней скоростью. ЭДС опять выросла и дала току по башке. Процесс повторяется в цикле с бесконечно высокой частотой, а т.к. итерации занимают хоть какое-то время — в итоге источник успевает пропустить немного тока при каждом цикле, причем с каждым — чуть больше; а ЭДС — становится все чуть меньше. Весь этот процесс напоминает какой-то бешеный интеграл из матана; в конечном итоге завершающийся тем, что ток перестает изменяться и достигает величины 10А, ЭДС самоиндукции равно 0 — и нагрузка успешно получает почти все напряжение источника питания. Почти — потому что в реальности индуктивность имеет еще и внутреннее сопротивление; поэтому дроссели и греются на платах.

При переменном напряжении 50Гц ситуация иная:
— в момент пуска ЭДС самоиндукции возрастает на первом полупериоде и успешно тормозит ток. Сильнее, чем при постоянном за счет именно непрерывного изменения мгновенного значения напряжения в синусоиде;
— как только наступает второй полупериод, отрицательный ток дает ЭДС по башке, что приводит к уменьшению номинала ЭДС, а потом и вообще к изменению ее полярности. Что не приводит к увеличению ЭДС самоиндукции в десятки раз относительно источника питания;
— когда изменение тока становится «нулевым», с точки зрения P=U ∙ I за период, ток начинает всегда отставать от напряжения на 90 градусов;
— в момент отключения источника питания и направление ЭДС, и ее номинал хаотичны. Синусоида — не полукруг, изменение силы тока в ней нелинейно. Источник перестал подавать ток, ЭДС пытается его поддерживать путем повышения собственного напряжения. Чем выше L, тем выше будет это напряжение. В итоге, при размыкании выключателя, возможна даже электрическая дуга.

С высокочастотным импульсным положительным напряжением еще хлеще, на примере поджига люминесцентных ламп (пробития газов высоким напряжением). Учитывая направление ЭДС, оно повышенным U лупит в направлении U источника питания (т.е. по нагрузке, а не источнику) — именно при выключении. То есть, нужно создать высокочастотное напряжение, чтобы на момент пропажи импульса ЭДС всем номиналом било по лампе. Это транзисторы в схеме, скорее всего, так и делают: порождают высокочастотное импульсное положительное напряжение (наверняка с высокой скважностью).

Теория без практики ничего не стоит, т.к. является неуточненной и недоказанной. Примеры:
— на практике мультиметр на нагрузке хаотично зашкаливало за отметку 1000В при отключении источника питания с индуктивностью на 300В — и это при наличии выпрямителя с конденсатором на пути к нагрузке (в той статье все подробно описано). Все напряжение, казалось бы, должно упасть на выключателе (как на наиболее высоком по сопротивлению участке цепи) — ан нет, мультиметру тоже досталось. Это потом стало ясно, что нужно было варистор на катушку ставить, чтобы повышенную ЭДС гасил на себя;
— намотка дросселей — отдельная тема, о которой и пойдет речь ниже.

Т.к. дроссели, измеряемые в мГн, встречались редко (а мкГн и нГн- полная коробка, хоть солить) — это стало поводом к наматыванию высокоиндуктивных дросселей самостоятельно, а не пайке 50-100 дросселей последовательно.

В момент подачи напряжения на разряженный конденсатор через индуктивность возникает ситуация, сравнимая с КЗ, — значит, все напряжение падает на дросселе. В это мгновение работает формула U_{между витками} = U_пит / N_витков, как в трансформаторе. Зная заявленное производителем напряжение изоляции эмальпровода — рассчитывается минимальное количество витков дросселя или минимальное расстояние между ними. 1мм воздуха сопротивляется напряжению 1кВ, но с учетом влажности и прочих факторов считать 500В (на практике единичная прорезь канцелярского ножа выдерживала без проблем 260В AC, т.е. пик в 367В).

Стоит ли рассеивать все напряжение на дросселе в момент пуска? Нужно последовательно дросселю впаять высокомощный низкоомный резистор с целью перераспределения напряжения в момент пуска — если дроссель на него не рассчитан. К номиналу резистора нужно подойти аккуратно, т.к. он является паразитным — выходное напряжение может быть понижено + дополнительный нагрев в корпусе. Резисторы, к слову, даже ОМЛТ (военной приемки) тоже пробиваются 220В AC на ура; если встраивать в цепь высокого напряжения резистор — то только составной последовательно. Резисторы SQP же выдерживают 350В DC — его можно поставить одним.

С самостоятельной намоткой дросселя всплыли некоторые закономерности, но и добавилось вопросов:
— если мотать эмаль-провод по штырям стали, железа, нержавейки — толку 0: прибор не показывал даже 0.01мГн — огромный расход цветного металла впустую. Имеется четкий смысл тратиться на феррит или брать его из существующих дросселей (например, закороченных или оборванных). Не зафиксировано еще ни одного ферритового кольца, которое бы пропускало сигнал «пищалки» мультиметра;
— на ферритовом кольце уже первые 50см провода дали результат 0.01мГн. Эта величина есть минимально возможная, что прибор может измерить, — поэтому следующие 50см дали результат 0.04мГц, следующие — 0.07мГн, следующие — 0.1мГн. 2м провода заняли почти 1 виток ферритового кольца;
— чем плотнее витки, тем больше конечная индуктивность. Феррит электрически изолирован — незначительные повреждения эмаль-провода не критичны, если нет соприкосновения неизолированных витков друг с другом;
— непонятна зависимость между диаметром кольцевого ферритового сердечника. Так же как преимущества и недостатки кольцевого, стержневого и Ш-образного относительно друг друга. Очень хотелось бы иметь преимущества у стержневого, т.к. в этом случае очень удобно наматывать эмаль-провод шуруповертом прям на сердечник с катушки;
— и уж совсем чудеса были с эмаль-проводом от какого-то трансформатора. Кольцевой дроссель 0.1мГн получился на феррите, а Ш-образный дроссель 81.1мГн — без металла вообще! В кольцевом дросселе 2м проволоки соответствует величине 0.4Ом и номиналу 0.1мГн. Сечение проволоки в Ш-образном дросселе в

6-8 раз меньше, сопротивление — 172.2Ом при 81.1мГн. Пока так и не ясно, какая правильная формула расчета для дросселей;
— если мотать не эмаль-провод, а тонкий провод в изоляции — не нужно беспокоиться, что будет межвитковое замыкание в случае накладывания витков слоями друг на друга. Проблема в том, что эмаль-провод нужной толщины закончился — и не удалось посмотреть, по какому закону изменяется индуктивность с изменением количества слоев.

По ходу дела, сечение провода не влияет на повышение индуктивности. Намотал в итоге 3 слоя провода — возможно небольшое увеличение индуктивности на виток с каждым новым витком. Толстый провод мотать замучился; не представляю, как трансформаторы высокоамперные мотают руками.

Ну вот как выявить зависимости у таких вот дросселей.

(добавлено 13.08.2017) Программа Coil32 v.11.4.1.491 сильно глючит — но она дала ответ на вопрос индуктивностей на картинке без помощи формул. Дроссель 81мГн имеет наитончайший провод и пребольшой диаметр намотки. Эти величины влияют именно на увеличение индуктивности (возможно, в квадрате); и совместно с огромным количеством витков (почти линейная зависимость) — это и дало 81мГн; даже несмотря на отсутствие сердечника. Дроссель 0.1мГн — обратная ситуация: провод толстый, диаметр витков мал, витков мало. Дроссель 0.01мГн имеет совсем мало витков и гигантский по толщине провод — увеличенный диаметр не спасает. Дроссель 3.7мГн имеет тонкий провод, большое число витков и самую большую разницу «внешний диаметр — внутренний» и высоту (большой диаметр намотки).

Итоги:
— квадратичная зависимость от диаметра витка (шире — выше);
— квадратичная зависимость от сечения провода (тоньше — выше);
— линейная зависимость от количества витков (больше — выше);
— зависимость от формы сердечника, круглости витка (круглее — выше). На работе мотал тороидальный сердечник и сердечник в виде широкой пластины одним и тем же проводом. 2м на круглом сердечнике (1 слой) дали 4.17мГн, с пластинчатым (3 слоя) — 1м: — 0.02мГн, 2м — 0.09мГн, 3м — 0.15мГн, 4м — 0.29мГн, 5м — 0.43мГн. Когда провод идет по широкой части сердечника, он не участвует в создании индуктивности — индуктивность создается именно на витке, на тонких гранях пластины;
— зависимость от магнитной проницаемости феррита (больше — выше). Если феррит просто найден без названия — этот параметр остается неизвестен; а отличаться он может в несколько раз — и индуктивность будет отличаться в несколько раз при одинаковой форме и размерах феррита.

То есть:
— тороидальный ферритовый сердечник — наилучший, несмотря на свою дороговизну и неудобство намотки;
— если нужно получить большую индуктивность — выбирается сердечник с большим витком (высота, разность внешнего и внутреннего диаметра);
— выбирается самый тонкий провод из доступных для протекающего тока через дроссель;
— витки должны быть максимально близки друг к другу;
— если мотается несколько слоев — их нужно изолировать пластырем или малярным скотчем. Например, разница потенциалов между витком №1 и №10 при 10 слоях и напряжении 220В AC составит пик 31В. Заявленное меньшее пробивное напряжение для эмаль-провода составляет трехзначные-четырехзначные числа и зависит от диаметра провода. Например, ПЭЛ — 200В, ПЭВ-1 — 100В, ПЭВ-2 — 400В, ПЭВТЛ-1 (2) — 350В. Однако добавим к этому повреждение эмали при намотке или ее высыхание со временем — напряжение может упасть до двузначных чисел.

Отрицательная индуктивность существует. Для ее изготовления и установки используется какой-то извращенный способ с положительной индуктивностью.

Правильно — ферритовый, а не ферритный сердечник.

Точный теоретический расчет индуктивности невозможен из-за наличия в формулах магнитной проницаемости феррита. Мало того, что для конкретного сердечника измерить нереально, так еще и теоретический ее диапазон составляет [0.2∙10 -4 ;0.8∙10 -4 ]Гн/м — в 4 раза. Однако данный параметр обычно пишется при продаже сердечника.

(добавлено 14.08.2017) Для люминесцентных ламп иногда применяют пускатели, когда стандартная схема их не зажигает: маленькие бочонки с дросселем внутри. Как дополнительная индуктивность идет, получается.

На фото — тороидальный дроссель размером 20x10x5 и плоский размером 40x20x2; намотаны одинаковым проводом. Они описывались ранее — фото как дополнение идет. Сердечник можно назвать тороидальным, а можно и кольцевым.

(добавлено 01.11.2017) Действительно, магнитная проницаемость влияет на значение индуктивности (больше — больше). Но не простым перемножением: при прочих равных индуктивность с магнитной проницаемостью 2200Гн/м получилась 3.06мГн, а с 10000Гн/м — 3.85мГн. Сердечники с большей магнитной проницаемостью дороже на 5-10%.

Катушка индуктивности, дроссель. ⁠ ⁠

Катушка индуктивности (inductor. -eng)– устройство, основным компонентом которого является проводник скрученный в кольца или обвивающий сердечник. При прохождении тока, вокруг скрученного проводника (катушки), образуется магнитное поле (она может концентрировать переменное магнитное поле), что и используется в радио- и электро- технике.

К точной и компьютерной технике технике больше близок дроссель (Drossel, регулятор, ограничитель), так как он чаще всего применяется в цепях питания процессоров, видеокарт, материнских плат, блоков питания & etc. В последнее время, применяются индукторы закрытые в корпуса из металлического сплава для уменьшения наводок, излучения, шумов и высокочастотного свиста при работе катушки.

Дроссель служит для уменьшения пульсаций напряжения, сглаживания или фильтрации частотной составляющей тока и устранения переменной составляющей тока. Сопротивление дросселя увеличивается с увеличением частоты, а для постоянного тока сопротивление очень мало. Характеристики дросселя получаются от толщины проводника, количества витков, сопротивления проводника, наличия или отсутствия сердечника и материала, из которого сердечник сделан. Особенно эффективными считаются дроссели с ферритовыми сердечниками (а также из альсифера, карбонильного железа, магнетита) с большой магнитной проницаемостью.

Используется в выпрямителях, сетевых фильтрах, радиотехнике, питающих фазах высокоточной аппаратуры и другой технике требующей стабильного и «правильного» питания. Многослойная катушка может выступать и в качестве простейшего конденсатора, так как имеет собственную ёмкость. Правда, от данного эффекта пытаются больше избавиться, чем его усиливать и он считается паразитным.

Как работает дроссель.

В цепях переменного тока, для ограничения тока нагрузки, очень часто применяют дроссели — индуктивные сопротивления. Перед обычными резисторами здесь у дросселей имеется серьезные преимущества — значительная экономия электроэнергии и отсутствие сильного нагрева.

Каково устройство дросселя, на чем основан принцип его работы?

Устроен дроссель очень просто — это катушка из электрического провода, намотанная на сердечнике из ферромагнитного материала. Приставка ферро, говорит о присутствии железа в его составе (феррум — латинское название железа), в том или ином количестве.

Принцип работы дросселя основан на свойстве, присущем не только катушкам но и вообще, любым проводникам — индуктивности. Это явление легче всего понять, поставив несложный опыт.

Для этого требуется собрать простейшую электрическую цепь, состоящую из низковольтного источника постоянного тока (батарейки), маленькой лампочки накаливания, на соответствующее напряжение и достаточно мощного дросселя (можно взять дроссель от лампы ДРЛ-400 ватт).

Без дросселя, схема будет работать как обычно — цепь замыкается, лампа загорается. Но если добавить дроссель, подключив его последовательно нагрузке(лампочке), картина несколько изменится.

Присмотревшись, можно заметить, что во первых, лампа загорается не сразу, а с некоторой задержкой, во вторых — при размыкании цепи возникает хорошо заметная искра, прежде не наблюдавшаяся. Так происходит потому что, в момент включения ток в цепи возрастает не сразу — этому препятствует дроссель, некоторое время поглощая электроэнергию и запасая ее в виде электромагнитного поля. Эту способность и называют — индуктивностью.

Чем больше величина индуктивности, тем большее количество энергии может запасти дроссель. Еденица величины индуктивности — 1 Генри В момент разрыва цепи запасеная энергия освобождается, причем напряжение при этом может превысить Э.Д.С. используемого источника в десятки раз, а ток направлен в противоположную сторону. Отсюда заметное искрение в месте разрыва. Это явление называется — Э.Д.С. самоиндукции.

Если установить источник переменного тока вместо постоянного, использовав например, понижающий трансформатор, можно обнаружить что та же лампочка, подключенная через дроссель — не горит вовсе. Дроссель оказывает переменному току гораздо большое сопротивление, нежели постояному. Это происходит из за того, что ток в полупериоде, отстает от напряжения.

Получается, что действующее напряжение на нагрузке падает во много раз(и ток соответственно), но энергия при этом не теряется — возвращается за счет самоиндукции обратно в цепь. Сопротивление оказываемое индуктивностью переменному току называется — реактивным. Его значение зависит от величины индуктивности и частоты переменного тока. Величина индуктивности в свою очередь, находится в зависимости от количества витков катушки и свойства материала сердечника, называемого — магнитной проницаемостью, а так же его формы.

Магнитная проницаемость — число, показывающее во сколько раз индуктивность катушки больше с сердечником из данного материала, нежели без него(в идеале — в вакууме.)

Т. е — магнитная проницаемость вакуума принята за еденицу.

В радиочастотных катушках малой индуктивности, для точной подстройки применяются сердечники стержеобразной формы. Материалами для них могут являться ферриты с относительно небольшой магнитной проницаемостью, иногда немагнитные материалы с проницаемостью меньше 1.

В электромагнитах реле — сердечники подковоообразной и цилиндрической формы из специальных сталей.

Для намотки дросселей и трансформаторов используют замкнутые сердечники — магнитопроводы Ш — образной и тороидальной формы. Материалом на частотах до 1000 гц служит специальная сталь, выше 1000 гц — различные ферросплавы. Магнитопроводы набираются из отдельных пластин, покрытых лаком.

У катушки, намотанной на сердечник, кроме реактивного(Xl) имеется и активное сопротивление(R). Таким образом, полное сопротивление катушки индуктивности равно сумме активной и реактивной составляющих.

Как работает трансформатор.

Рассмотрим работу дросселя собранного на замкнутом магнитопроводе и подключенного в виде нагрузки, к источнику переменного тока. Число витков и магнитная проницаемость сердечника подобраны таким образом, что его реактивное сопротивление велико, ток протекающий в цепи соответственно — нет.

Ток, переодически изменяя свое направление, будет возбуждать в обмотке катушки (назовем ее катушка номер 1) электромагнитное поле, направление которого будет также переодически меняться — перемагничивая сердечник. Если на этот же сердечник поместить дополнительную катушку(назовем ее — номер 2), то под действием переменного электромагнитного поля сердечника, в ней возникнет наведенная переменная Э.Д.С.

Если количество витков обеих катушек совпадает, то значение наведенной Э.Д.С. очень близко к значению напряжения источника питания, поданного на катушку номер 1. Если уменьшить количество витков катушки номер 2 вдвое, то значение наведенной Э.Д.С. уменьшится вдвое, если количество витков наоборот, увеличить — наведенная Э.Д.С. также, возрастет. Получается, что на каждый виток, приходится какая-то определенная часть напряжения.

Обмотку катушки на которую подается напряжение питания (номер 1) называют первичной. а обмотка, с которой трансформированое напряжение снимается — вторичной .

Отношение числа витков вторичной(Np ) и первичной (Ns ) обмоток равно отношению соответствующих им напряжений — Up (напряжение первичной обмотки) и Us (напряжение вторичной обмотки).

Таким образом, устройство состоящее из замкнутого магнитопровода и двух обмоток в цепи переменного тока можно использовать для изменения питающего напряжения — трансформации. Соответственно, оно так и называется — трансформатор .

Если подключить к вторичной обмотке какую-либо нагрузку, в ней возникнет ток(Is ). Это вызовет пропорциональное увеличение тока(Ip ) и в первичной обмотке. Будет верным соотношение:

Трансформаторы могут применяться как для преобразовния питающего напряжения, так и для развязки и согласования усилительных каскадов. При работе с трансформаторами необходимо обратить внимание на ряд важных параметров, таких как:

1. Допустимые токи и напряжения для первичной и вторичной обмоток.

2. Максимальную мощность трансформатора — мощность которая может длительное время передаваться через него, не вызывая перегрева обмоток.

3. Диапазон рабочих частот трансформатора.

Параллельный колебательный контур.

Если соединить катушку индуктивности и конденсатор — получится очень интересный элемент радиотехники — колебательный контур. Если зарядить конденсатор или навести в катушке Э.Д.С. используя электромагнитное поле — в контуре начнут происходить следующие процессы: Конденсатор разряжаясь, возбуждает электромагнитное поле в катушке индуктивности. Когда заряд истощается, катушка индуктивности возвращает запасенную энергию обратно в конденсатор, но уже с противоположным знаком, за счет Э.Д.С. самоиндукции. Это будет повторяться снова и снова — в контуре возникнут электромагнитные колебания синусоидальной формы. Частота этих колебаний называется резонансной частотой контура, и зависит от величин емкости конденсатора(С), и индуктивности катушки (L).

Параллельный колебательный контур обладает очень большим сопротивлением на своей резонансной частоте. Это позволяет использовать его для частотной селекции(выделения) в входных цепях радиоаппаратуры и усилителях промежуточной частоты, а так же — в различных схемах задающих генераторов.

Цветовая и кодовая маркировка индуктивностей.

Обычно для индуктивностей кодируется номинальное значение индуктивности и допуск, т.е. допускаемое отклонение от указанного номинала. Номинальное значение кодируется цифрами, а допуск — буквами. Применяется два вида кодирования.

Первые две цифры указывают значение в микрогенри (мкГн), последняя — количество нулей. Следующая за цифрами буква указывает на допуск. Например, код 101J обозначает 100 мкГн ±5%. Если последняя буква не указывается —допуск 20%. Исключения: для индуктивностей меньше 10 мкГн роль десятичной запятой выполняет буква R, а для индуктивностей меньше 1 мкГн — буква N.

Индуктивности маркируются непосредственно в микрогенри (мкГн). В таких случаях маркировка 680К будет означать не 68 мкГн ±10%, как в случае А, а 680 мкГн ±10%.

Дроссель для полуавтомата своими руками

Вот и схема, максимально упрощеная, без лишних наворотов, проверена годами.
РЕЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ СИЛОВОГО ТРАНСА НЕ СТАВИЛ! Прекрасно обхожусь без него, никаких дуг после остановки подачи нет!
РЕЛЕ ТОРМОЗА ДВИГАТЕЛЯ ПОДАЧИ НЕ СТАВИЛ! Это лишнее роскошество и затраты, после отпускания кнопки, и без тормоза останавливается за пол секунды! Были бы с этим неудобства, давно бы все это добавил! Годами много всего переварил шов получается отличный. Заборы варю без газа, а ответственные места варю с газом, из углекислотного огнетушителя с редуктором) Об Этом и о механизме подачи в следуюшей статье.

Коментарии и критика приветствуется)

Силовой трансформатор намотан на ЛАТР 10А

Силовые диоды 250А на радиаторах, всегда чуть теплые.

Дроссель намотан на сердечнике от трансформатора ТС-270, от старого лампового цветного телевизора и принрученный к нему кондер на 47000 мкф.

Дополнительный трансформатор питания двигателя и электроники.

Плата управления оборотами двигателя подачи проволоки.

Разъем горелки, мамка самодельная из сантехники, со встроенным гетинаксом, такую запчасть нигде не нашел)

Механизм подачи, тоже из подручного материала, подробности в следующей статье.

Электромотор от дворников с капейки, стоит на гетинаксовой пластине, для изоляции от корпуса.

Ну и если кто хочет по сложнее аппарат, есть много интересных идей и схемотехники здесь: Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы

Дроссель — промышленное название такого электротехнического элемента, как катушка индуктивности. Это приспособление имеет широкий спектр применения, в частности, мощный дроссель можно использовать для улучшения рабочих характеристик полуавтомата или инвертора для сварки.

Принцип работы

Основное свойство катушки индуктивности, представляющей собой магнитопровод, намотанный с соблюдением определенных условий вокруг ферромагнитного сердечника, – это стабилизация силы тока по времени.

Проще говоря, напряжение, приложенное к катушке, вызывает плавное нарастание силы тока на выходе. Изменение полярности приводит к такому же плавному уменьшению силы тока.

Главным фактором является то условие, что ток, проходящий по дросселю, не может резко возрастать или снижаться. Именно это и определяет ценность использования дросселя для сварки — компенсация сопротивления позволяет избежать резких скачков по амперажу.

Это позволяет подстраховаться от случайного прожига свариваемых заготовок, уменьшить разбрызгивание плавящегося металла и точно подобрать параметры тока для сварки по заданной толщине металла. Шансы получить хороший шов с применением дросселя для сварки значительно выше.

Параметр, определяющий коэффициент изменения по току — индуктивность. Измеряется она в Гн (генри) — за 1 секунду при напряжении в 1 В через дроссель с индуктивностью в 1 Гн может пройти только 1 А.

Число витков на катушке напрямую влияет на величину индуктивности. Она прямо пропорциональна количеству витков, возведенному в квадрат. Но если надо изготовить сварочный дроссель своими руками, то высчитывать точное число витков не обязательно.

Так как параметры сварочных аппаратов бытового назначения в большинстве своем стандартны и общеизвестны, сварщику для изготовления дросселя собственноручно достаточно будет воспользоваться приведенной ниже инструкцией.

Предназначение

В инверторе для сварки дроссель необходим, чтобы создать на электроде электрическую дугу. Поджиг происходит при достижении определенного уровня напряжения.

Сварочный дроссель увеличивает сопротивление, что смещает фазы между током и напряжением и позволяет производить более плавный поджиг. Сам по себе этот факт часто позволяет избежать прожигания заготовки, особенно если сварке подвергаются детали из тонкого листового металла.

Плавное изменение силы тока позволяет не испортить заготовку резкой подачей завышенной мощности, оптимально установить температуру дуги и, соответственно, не допустить разбрызгивания металла при сохранении нужной глубины обработки.

Другое ценное его свойство — это частичная защита от нестабильного напряжения в сети.

Дроссель для сварочного инвертора существенно облегчает поджиг электрода, который должен загораться при более высоком напряжении, чем выдает инвертор.

Примером может служить электрод MP-3, вольтаж для возгорания которого должен составлять 70 В. Выходной дроссель для сварки может существенно облегчить работу с этим электродом для инвертора, который выдает всего 48 В в режиме холостого хода.

Это происходит благодаря явлению самоиндукции. Устройство индуцирует ЭДС (электродвижущую силу), которая вызывает пробой воздуха и вспыхивание сварочной дуги, стоит только поднести присадку на расстояние в несколько миллиметров от поверхности металла.

Дроссель для сварки подключается ко вторичной обмотке трансформатора в аппарате. Его можно использовать в аппаратах любого типа — как в самодельных, так и заводского изготовления, работающих по любому принципу — инверторных, с понижающим трансформатором и тому подобное.

Материалы для изготовления

Дроссель для дооборудования полуавтомата либо инвертора можно собрать своими руками, используя конструктивные элементы из старой техники — ламповых телевизоров, уличных фонарей старой конструкции и других устройств, в которых имеется трансформатор.

Конструктивно он представляет собой сердечник из материала, проводящего магнитное поле, но не проводящего электрический ток либо надежно заизолированного, и трех слоев обмоток, разделенных диэлектриком.

В качестве основы для сердечника подойдет либо специальный материал — феррит, обладающий данными свойствами, либо ярмо (подкова) от старого трансформатора. Намотка устройства ля сварки делается алюминиевым или медным проводом сечением 20-40 мм.

Если используется алюминий, то сечение провода должно быть не менее 36 мм, медный провод может быть тоньше. Подойдет плоская медная шина сечением 8 мм.

Габариты сердечника должны позволять намотку примерно 30 витков шины данного сечения, с учетом прокладок-диэлектриков. Рекомендуется сердечник от повышающего трансформатора советского телевизора ТСА 270-1.

Последовательность действий

Когда необходимые инструменты и материалы подготовлены, можно приступать к изготовлению дросселя для сварки. Алгоритм действий такой:

1. разобрать трансформатор, очистить катушки от следов старых обмоток;
2. изготовить из стеклоткани, картона, пропитанного бакелитовым лаком, либо иных подходящих диэлектриков прокладки, которые в дальнейшем будут играть роль индуктивного (воздушного) зазора. Их можно просто приклеить к соответствующим поверхностям катушек. Толщина прокладки должна составлять 0,8-1,0 мм;
3. произвести намотку на каждую катушку толстого медного или алюминиевого провода. Ориентироваться стоит на круглый провод из алюминия с сечением 36 мм либо медный с аналогичным омическим сопротивлением. На каждую «подковку» наносится 3 слоя по 24 витка в каждом;
4. между слоями проложить диэлектрический материал — стеклоткань, пропитанный бакелитовым лаком картон или другой диэлектрик. Прокладки должны быть надежными, так как дроссель такой конструкции склонен к самопробою между намотками. Если сопротивление между намотками будет ниже, чем сопротивление воздуха между электродом и присадкой, то пробой произойдет именно между намотками, и устройство ля сварки будет необратимо повреждено.

Намотку надо производить равномерно, без перехлестов, строго в одну и ту же сторону, чтобы «мостик» между катушками был с одной стороны будущего дросселя, а контакты входа и выхода с другой.

В случае ошибки перемычку можно установить и косо. Важно, чтобы ее установка превращала катушки с разным направлением обмотки в катушки с одинаковым направлением по факту.

Включение и проверка

Дроссель для сварки подключается к системе между диодным мостом и массой — контактом, который идет на соединение со свариваемым материалом. Выход диодного моста соединяется со входом дросселя, к выходу собранной катушки индуктивности — соответственно контакт массы.

Всю конструкцию для сварки в сборе необходимо протестировать на кусочке металла того же химического состава и толщины, с каким в дальнейшем планируется вести большую часть сварочных работ. Показателями качества являются:

• легкий электроподжиг;
• стабильность дуги;
• относительно слабый треск;
• плавное горение без сильных брызг расплава.

Учтите, что введение этого элемента в конструкцию сварочного аппарата приводит не только к стабилизации работы, но и к некоторому падению силы тока. Если инвертор или полуавтомат начал варить хуже, то значит — упала сила тока.

Дроссель нужно отсоединить и снять несколько витков с каждой катушки. Точное количество витков в каждом конкретном случае подбирается эмпирическим путем.

Попал мне в руки китайский сварочный полуавтомат Vita (в дальнейшем буду называть просто ПА), в котором сгорел силовой трансформатор, просто знакомые попросили отремонтировать.

Жаловались на то, что когда ещё работал, то им невозможно было что-то сварить, сильные брызги, треск и т.д. Вот решил я его довести до толку, и заодно поделится опытом, может, кому то пригодится. При первом осмотре я понял, что трансформатор для ПА был намотан не правильно, поскольку первичная и вторичная обмотки были намотаны отдельно, на фото видно, что осталась только вторичка, а первичка была намотана рядом, (так мне трансформатор принесли).

А это значит, что такой трансформатор имеет круто падающую ВАХ (вольт амперная характеристика) и подходит для дуговой сварки, но не для ПА. Для Па нужен трансформатор с жёсткой ВАХ, а для этого вторичная обмотка трансформатора должна быть намотана поверх первичной обмотки.

Для того чтобы начать перемотку трансформатора нужно аккуратно отмотать вторичную обмотку, не повредив изоляцию, и спилить перегородку разделяющую две обмотки.

Для первичной обмотки я буду использовать медный эмалевый провод толщиной 2 мм, для полной перемотки нам хватит 3,1 кг медного провода, или 115 метров. Мотаем виток к витку от одной стороны к другой и обратно. Нам нужно намотать 234 витка – это 7 слоёв, после намотки делаем отвод.

Дальше мотаем 39 витков, делаем ещё отвод, 25 витков – отвод, и 14 витков отвод.

Первичную обмотку и отводы изолируем матерчатой изолентой. Дальше мотаем вторичную обмотку тем проводом, что мы отмотали раньше. Наматываем плотно 36 витков, шинкой 20 мм2, приблизительно 17 метров.

Трансформатор готов, теперь займемся дросселем. Дроссель не менее важная часть в ПА без которой он не будет нормально работать. Сделан он неправильно, потому что не имеет зазора между двумя частями магнитопровода. Дроссель я намотаю на железе от трансформатора ТС-270. Трансформатор разбираем и берём с него только магнитопровод. Провод того же сечения, что и на вторичной обмотке трансформатора мотаем на один крен магнитопровода, или на два последовательно соединив концы, как вам нравится. Самое главное в дросселе это немагнитный зазор, который должен быть между двух половинок магнитопровода, достигается это вставками из текстолита. Толщина прокладки колеблется от 1,5 до 2 мм, и определяется экспериментальным путём для каждого случая отдельно.

Для более устойчивого горения дуги в цепь нужно поставить конденсаторы емкостью от 20000 до 40000 мкФ и напряжение конденсаторов должно быть от 50 вольт. Схематически всё это выглядит так.

Для того что бы ваш ПА заработал нормально будет достаточно сделать выше указанные действия.
А для тех, кого раздражает постоянный ток на горелке нужно в цепь поставить тиристор на 160-200 ампер, как это сделать смотрите в видео.